河岸溢洪道的类型

一、河岸溢洪道的类型

在土石坝水利枢纽中,不宜采用坝身泄水,因此需要在合适的位置设置河岸式泄水建筑物,对于某些轻型坝或是枢纽布置有困难时,也适合于设置河岸式泄水建筑物。河岸溢洪道是最常用的一种。

河岸溢洪道按泄洪标准和运用情况,可分为正常溢洪道(包括主、副溢洪道)和非常溢洪道两大类,正常溢洪道的泄洪能力应能满足宣泄设计洪水的要求,超过此标准的洪水由正常溢洪道和非常溢洪道共同承担。正常溢洪道在布置和运用上有时也可分为主溢洪道和副溢洪道,主溢洪道宣泄常遇洪水(20年一遇至设计洪水之间)。非常溢洪道运行机会很少,可采用较简易的结构,以获得全面、综合的经济效益。

正常溢洪道按结构型式可分为正槽式、侧槽式、井式和虹吸式四种。

(1)正槽式溢洪道,如图4-15所示。这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线正交,过堰水流与泄槽轴线方向一致,其水流平顺,超泄能力大,并且结构简单,运用安全可靠,是一种采用最多的河岸溢洪道型式。

图示

图4-15 正槽式溢洪道

1—进水段;2—控制段;3—泄槽;4—消能防冲段;5—出水渠;6—非常溢洪道;7—土石坝

图示

图4-16 侧槽式溢洪道

1—溢流堰;2—侧槽;3—泄水槽;4—出口消能段;5—上坝公路;6—土石坝(https://www.daowen.com)

(2)侧槽式溢洪道,如图4-16所示。这种溢洪道的溢流堰与泄槽的轴线接近平行,过堰水流在侧槽内转弯约90°,再经泄槽泄入下游,因而水流在侧槽中的紊动和撞击都很强烈,且距坝头较近,直接关系到大坝的安全。它适宜坝肩山体高,岸坡较陡的中小型水库。

(3)井式溢洪道,如图4-17所示。其组成主要有溢流喇叭口段、渐变段、竖井段、弯道段和水平泄洪洞段,它适用于岸坡陡峻、地质条件良好,又有适宜地形的情况。可避免大量的土石方开挖,常有导流隧洞改建。但水流条件复杂,超泄能力小,容易产生空蚀和振动。因此,我国目前较少采用。

(4)虹吸式溢洪道,如图4-18所示。其工作原理是利用虹吸的作用泄水。当库水位达到一定高程时,淹没了通气孔,水流将流过堰顶并逐渐将曲管内的空气带出,使曲管内产生真空,形成虹吸作用自动泄水。这种溢洪道的优点是能自动调节上游水位,不需设置闸门。其缺点是超泄能力较小,构造复杂,且进口易堵塞,管内易空蚀,适用于上游淹没高程有严格限制的中小型水库。

图示

图4-17 井式溢洪道

1—喇叭口段;2—渐变段;3—竖井段;4—水平泄洪洞;5—封堵段

图示

图4-18 虹吸式溢洪道

1—遮檐;2—通气孔;3—挑流坎;4—曲管

以上四种类型的泄洪设施,前两种整个流程是完全敞开的,故又称为开敞式溢洪道,而后两种又称为封闭式溢洪道。